Направи си сам реле за време: преглед на 3 домашни опции

Можете да активирате и деактивирате домакински уреди без присъствието и участието на потребителя. Повечето модели, произвеждани днес, са оборудвани с реле за време за автоматично стартиране/стопиране.

Какво да направите, ако искате да управлявате остарялото оборудване по същия начин? Бъдете търпеливи, вземете нашия съвет и направете реле за време със собствените си ръце - повярвайте ми, този домашен продукт ще намери приложение в домакинството.

Ние сме готови да ви помогнем да осъществите интересна идея и да се опитате да станете независим електроинженер. За вас намерихме и систематизирахме цялата ценна информация за възможностите и методите за изработка на релета. Използването на предоставената информация ще гарантира лесно сглобяване и отлична работа на устройството.

Статията, предложена за проучване, разглежда подробно изпитаните на практика самоделни версии на устройството. Информацията е базирана на опита на занаятчии, запалени по електротехниката и изискванията на нормативната уредба.

Обхват на приложение на реле за време

Човекът винаги се е стремял да улесни живота си, като въвежда различни устройства в ежедневието. С появата на оборудване, базирано на електрически двигател, възникна въпросът за оборудването му с таймер, който да управлява автоматично това оборудване.

Включете го за определено време - и можете да отидете да правите други неща. Уредът ще се изключи сам след зададения период. За такава автоматизация е необходимо реле с функция за автоматичен таймер.

Класически пример за въпросното устройство е в реле в стара пералня от съветски тип. На тялото му имаше дръжка с няколко деления. Задавам желания режим и барабанът се върти 5-10 минути, докато часовникът вътре достигне нула.

Електромагнитното реле за време е с малки размери, консумира малко електроенергия, няма чупещи се движещи се части и е издръжливо

Днес реле за време инсталирани в различни съоръжения:

• микровълнови печки, фурни и други домакински уреди;
• смукателни вентилатори;
• системи за автоматично поливане;
• автоматично управление на осветлението.

В повечето случаи устройството е направено на базата на микроконтролер, който едновременно управлява всички други режими на работа на автоматизираното оборудване. По-евтино е за производителя. Няма нужда да харчите пари за няколко отделни устройства, отговарящи за едно нещо.

Въз основа на вида на елемента на изхода, релетата за време се класифицират в три типа:

• реле - товарът е свързан чрез "сух контакт";
• триак;
• тиристор.

Първият вариант е най-надеждният и устойчив на пренапрежения в мрежата. Устройство с превключващ тиристор на изхода трябва да се използва само ако свързаният товар е нечувствителен към формата на захранващото напрежение.

За да направите свое собствено реле за време, можете да използвате и микроконтролер. Домашните продукти обаче се правят предимно за прости неща и условия на работа. Скъп програмируем контролер в такава ситуация е загуба на пари.

Има много по-прости и по-евтини схеми, базирани на транзистори и кондензатори. Освен това има няколко опции; има много да избирате за вашите специфични нужди.

Схеми на различни домашно приготвени продукти

Всички предложени опции за правене на времеви релета със собствените си ръце се основават на принципа на стартиране на зададена скорост на затвора. Първо се стартира таймер с определен интервал от време и обратно броене.

Външното устройство, свързано към него, започва да работи - електрическият мотор или светлината се включват.И тогава, когато се достигне нула, релето издава сигнал за изключване на това натоварване или прекъсва тока.

Вариант #1: най-простият с транзистори

Транзисторните схеми са най-лесни за изпълнение. Най-простият от тях включва само осем елемента. Дори не се нуждаете от платка, за да ги свържете; всичко може да се запои без нея. Подобно реле често се прави за свързване на осветление през него. Натиснах бутона и светлината остана включена няколко минути и след това се изключи.

За захранване на тази верига са необходими 9 волтови батерии или 12 волтови батерии и такова реле може да се захранва и от 220 V променливо напрежение с помощта на преобразувател към 12 V постоянно (+)

За да сглобите това домашно реле за време, ще ви трябва:

• чифт резистори (100 Ohm и 2,2 mOhm);
• биполярен транзистор KT937A (или аналог);
• реле за превключване на товара;
• 820 Ohm променлив резистор (за регулиране на интервала от време);
• кондензатор 3300 µF и 25 V;
• токоизправителен диод KD105B;
• превключете, за да започнете да броите.

Забавянето на времето в това реле на таймера възниква поради зареждането на кондензатора до нивото на мощност на транзисторния превключвател. Докато C1 се зарежда до 9–12 V, ключът във VT1 остава отворен. Външният товар е захранен (лампичката свети).

След известно време, което зависи от зададената стойност на R1, транзисторът VT1 се затваря. Реле K1 в крайна сметка се изключва и товарът се изключва от напрежението.

Времето за зареждане на кондензатор C1 се определя от произведението на неговия капацитет и общото съпротивление на веригата за зареждане (R1 и R2). Освен това първото от тези съпротивления е фиксирано, а второто е регулируемо, за да зададете определен интервал.

Параметрите за синхронизиране на сглобеното реле се избират експериментално чрез задаване на различни стойности на R1.За по-лесно настройване на необходимото време по-късно, върху корпуса трябва да се направят маркировки с минутно позициониране.

Посочването на формула за изчисляване на изходните закъснения за такава схема е проблематично. Много зависи от параметрите на конкретен транзистор и други елементи.

Релето се привежда в първоначалното си положение чрез превключване на S1 обратно. Кондензаторът се затваря към R2 и се разрежда. След повторно включване на S1 цикълът започва отново.

Един транзистор може да бъде заменен с верига от двойка подобни, което само ще увеличи стабилността на сглобеното реле за време (+)

В схема с два транзистора, първият участва в регулирането и контрола на времепаузата. А вторият е електронен ключ за включване и изключване на захранването на външния товар.

Във версията с двойна верига един от клавишите B1 "стартира таймера" и включва товара, а вторият B2 го изключва (+)

Най-трудното в тази модификация е да изберете точно съпротивлението R3. Трябва да е така, че релето да се затваря само когато се подаде сигнал от B2. В този случай обратното включване на товара трябва да се извърши само при задействане на B1. Тя ще трябва да бъде избрана експериментално.

За да се увеличи интервалът на забавяне на релето за време, KT937A може да бъде заменен с полеви транзистор с изолиран затвор (например 2N7000) (+)

Този тип транзистори имат много нисък ток на затвора. Ако съпротивителната намотка в превключвателя на управляващото реле е избрана да бъде голяма (десетки ома и MOhms), тогава интервалът на изключване може да се увеличи до няколко часа. Освен това през повечето време релето с таймер практически не консумира енергия.

Активният режим в него започва в последната трета от този интервал. Ако радиото е свързано чрез обикновена батерия, то ще издържи много дълго време.

Вариант #2: базиран на чип

Транзисторните схеми имат два основни недостатъка. Трудно е да се изчисли времето на забавяне за тях и кондензаторът трябва да се разреди преди следващото стартиране. Използването на микросхеми елиминира тези недостатъци, но усложнява устройството.

Въпреки това, ако имате дори минимални умения и познания по електротехника, правенето на такова реле за време със собствените си ръце също не е трудно.

Ако е необходимо забавяне в диапазона от десет минути до един час, тогава е най-добре да смените транзистора с микросхема от серия TL431 (+)

Прагът на отваряне на TL431 е по-стабилен поради наличието на източник на референтно напрежение вътре. Плюс това, превключването му изисква много по-високо напрежение. Максимално, чрез увеличаване на стойността на R2, може да се повиши до 30 V.

Кондензаторът ще отнеме много време, за да се зареди до такива стойности. В допълнение, свързването на C1 към съпротивлението за разреждане в този случай става автоматично. Тук няма нужда да натискате допълнително SB1.

Друг вариант е да използвате „интегралния таймер“ NE555. В този случай забавянето също се определя от параметрите на двете съпротивления (R2 и R4) и кондензатора (C1).

Релето се "изключва" чрез повторно превключване на транзистора. Само неговото затваряне тук се извършва чрез сигнал от изхода на микросхемата, когато отброява необходимите секунди.

„Таймерът“, базиран на микросхемата NE555, до голяма степен повтаря класическата версия на един транзистор, но интервалът на забавяне тук е зададен по-точно (от 1 секунда до няколко минути и часове) (+)

Има много по-малко фалшиви положителни резултати при използване на микросхеми, отколкото при използване на транзистори. В този случай токовете са по-строго контролирани, транзисторът се отваря и затваря точно когато е необходимо.

Друга класическа версия на микросхемата на релето за време е базирана на KR512PS10. В този случай, когато захранването е включено, веригата R1C1 подава импулс за нулиране към входа на микросхемата, след което вътрешният осцилатор започва в него. Честотата на изключване (коефициент на разделяне) на последния се задава от регулиращата верига R2C2.

Броят на преброените импулси се определя чрез превключване на петте пина M01–M05 в различни комбинации. Времето на забавяне може да се настрои от 3 секунди до 30 часа.

След преброяване на определения брой импулси, изходът на микросхемата Q1 се настройва на високо ниво, отваряйки VT1. В резултат на това реле K1 се задейства и включва или изключва товара.

Схемата за сглобяване на реле за време, използващо микросхемата KR512PS10, не е сложна, връщането към първоначалното му състояние в такова реле за време става автоматично, когато зададените параметри бъдат достигнати чрез свързване на крака 10 (END) и 3 (ST) (+)

Има още по-сложни схеми на реле за време, базирани на микроконтролери. Те обаче не са подходящи за самостоятелно сглобяване. Тук възникват трудности както при запояването, така и при програмирането. Вариации с транзистори и прости микросхеми за домашна употреба са напълно достатъчни в по-голямата част от случаите.

Вариант #3: за захранване при изход 220 V

Всички горепосочени схеми са проектирани за 12-волтово изходно напрежение. За да свържете мощен товар към реле за време, сглобено на тяхна основа, е необходимо на изхода инсталирайте магнитен стартер. За да управлявате електрически двигатели или друго сложно електрическо оборудване с повишена мощност, ще трябва да направите това.

Въпреки това, за да регулирате домашното осветление, можете да сглобите реле на базата на диоден мост и тиристор. Въпреки това не се препоръчва да свързвате нищо друго чрез такъв таймер.Тиристорът пропуска през себе си само положителната част от синусоидата на 220 волтови променливи.

Това не е проблем за крушка с нажежаема жичка, вентилатор или нагревателен елемент, но друго електрическо оборудване може да не издържи на това и да изгори.

Веригата на релето за време с тиристор на изхода и диоден мост на входа е проектирана да работи в мрежи от 220 V, но има редица ограничения за вида на свързания товар (+)

За да сглобите такъв таймер за електрическа крушка, трябва:

• съпротивленията са постоянни при 4,3 MOhm (R1) и 200 Ohm (R2) плюс регулируеми при 1,5 kOhm (R3);
• четири диода с максимален ток над 1 A и обратно напрежение 400 V;
• 0,47 µF кондензатор;
• тиристор VT151 или подобен;
• превключвател.

Този реле-таймер работи по общата схема за подобни устройства, с постепенно зареждане на кондензатора. Когато контактите са затворени на S1, C1 започва да се зарежда.

По време на този процес тиристорът VS1 остава отворен. В резултат на това товарът L1 получава мрежово напрежение от 220 V. След като зареждането C1 приключи, тиристорът се затваря и прекъсва тока, изключвайки лампата.

Закъснението се регулира чрез задаване на стойността на R3 и избиране на капацитета на кондензатора. Трябва да се помни, че всяко докосване до голи крака на всички използвани елементи може да доведе до токов удар. Всички те се захранват от 220 V.

Ако не искате да експериментирате и да сглобите сами реле за време, можете да изберете готови опции за ключове и контакти с таймер.

Повече подробности за такива устройства са написани в статиите:

1. Превключвател с таймер за изключване: как работи и кой тип е по-добре да изберете
2. Гнездо с таймер: видове, принцип на работа + инсталационни характеристики

Изводи и полезно видео по темата

Разбирането на вътрешната структура на реле за време от нулата често е трудно. На някои им липсват познания, а на други опит. За да ви улесним при избора на правилната схема, направихме селекция от видеоклипове, които подробно описват всички нюанси на работата и сглобяването на въпросното електронно устройство.

Принципът на работа на елементите на релето за време на транзисторен ключ:

Автоматичен таймер на полеви транзистор за натоварване 220 V:

Стъпка по стъпка производство на реле за забавяне със собствените си ръце:

Сглобяването на реле за време сами не е твърде трудно - има няколко схеми за прилагане на тази идея. Всички те се основават на постепенното зареждане на кондензатор и отваряне / затваряне на транзистор или тиристор на изхода.

Ако имате нужда от просто устройство, тогава е по-добре да вземете транзисторна верига. Но за да контролирате точно времето на забавяне, ще трябва да запоите една от опциите на една или друга микросхема.

Ако имате опит в сглобяването на такова устройство, моля, споделете информацията с нашите читатели. Оставете коментари, прикачете снимки на вашите домашни продукти и участвайте в дискусии. Комуникационният блок е разположен отдолу.